| 研究課題/領域番号 |
18F18335
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分37020:生物分子化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
齊藤 尚平 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30580071)
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| 研究分担者 |
DEY NILANJAN 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2018-11-09 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
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| キーワード | 羽ばたく分子 / 配位高分子 / 超分子 / 一次元錯体 / 蛍光 / グルタチオン / 細胞内合成 / 粘度イメージング / 蛍光プローブ / 粘度 / 細胞内有機反応 / 酸化ストレス / 励起状態 / 芳香族性 / 蛍光粘度プローブ / 羽ばたく発光分子 |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者が独自に開発した羽ばたく分子群FLAPは、蛍光粘度プローブや蛍光フォースプローブとしての機能が開拓されてきたが、その高いポテンシャルにもかかわらず、応用対象は高分子などの材料に限られてきた。本プロジェクトを通し、Nilanjan Dey博士とともにFLAPの超分子・バイオ展開を推進し、以下の成果が得られた。1) FLAP骨格に窒素原子を導入した新規N-FLAPの溶液に対して銀イオンを作用させることで、およそ24時間にも渡って多段階の発光スペクトル変化（緑から消光を経て黄色、さらに橙色へとレッドシフト）が観測された。これはN-FLAPと銀イオンとの弱い配位性相互作用により、二量体から１次元鎖状錯体、さらに２次元シート構造へと超分子的な成長に伴う発光変化と考えられる。ナノレベルの分子設計でこのような長時間にわたって多段階発光変化を示す系を創出できたことは意義深い。ただし、溶媒中の水分と超分子成長過程に相関があるようで、水分量を厳密に測定しながら再現実験を行う必要がある。 2) HeLa細胞中に内在するグルタチオンを利用して、細胞外部から取り込ませたシクロオクタテトラエン前駆体を選択的に反応させることで、細胞内FLAP合成に成功した。グルタチオンは酸化ストレスに応じて酸化型と還元型の比率を変えることで知られる生体機能分子である一方で、FLAPは局所粘度の定量に用いることができるため、 夾雑系において複数の情報を引き出すことが期待できる。ただし現状では、合成したFLAPの蛍光量子収率が1%未満と低いため、細胞の自家蛍光との判別が難しく、FLAPの存在を確認するには細胞の破砕が必要である。今後、予め親水基を導入した前駆体を開発し、細胞内で合成したFLAPを利用して蛍光粘度イメージングへと応用する予定である。その他にも数多くの研究展開があった（報告参照）。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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